Ortsaufgelöste Röntgen-Absorptions- und Zirkulardichroismus-Messungen an mit dünnen Oxidschichten bedecktem Magnetit zur Verwendung in magnetischen Tunnelelementen

Als Grundbaustein in vielen neuartigen Sensoren（z.B. in der Automotive Branche）und Datenspeichern（Verwendung in Handy，Handhelds etc.）发现了一种磁性隧道元件（MTJ）。这两个最好的方法是通过一个绝缘体（典型的是Al 2 O3或MgO）来获得铁磁电极。宽场隧道元件的电性能取决于铁磁体的磁化强度的相对取向，因此宽场隧道（TMR）是存在的。在Abhängigkeit von der Spinpolarisation der ferromagnetischen Materialien variiert der maximum erreichbare TMR-Effekt. Für halbmetallische Ferromagnet，wie z.B.氧化物磁铁矿（Fe_3O_4）的自旋极化率为100%。Mit solchen Materialien könnten im Idealfall MTJs als elektrische Schalter realisiert韦尔登. Bisher不是一个很好的例子，磁电极在MTJ中实现了更高的自旋极化。一个mögliche Ursache kann eine Interdiffusion zwischen benachbarten Barrieren- und Elektrodenmateriel sein，was die Spinpolarisation and somit den TMR stark mindern würde.在本项目中，采用伦琴吸收和锆二色性测量（XAS和XMCD）技术，可消除韦尔登的屏障。这种方法非常简单，可以很好地检测磁性材料的磁性和化学计量学。这是因为隧道壁采用了Al 2 O3，而MgO采用了最先进的韦尔登。美国劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源（ALS）对测量仪器的测量具有很强的辐射性和令人困惑的沃登。

Als Grundbaustein in vielen neuartigen Sensoren (z.B. in der Automotive Branche) und Datenspeichern (Verwendung in Handy, Handhelds etc.) findet sich heutzutage oftmals ein magnetisches Tunnelelement (MTJ). Dieses besteht aus zwei durch eine dünne Isolatorschicht (typischerweise Al2O3 oder MgO) voneinander getrennten ferromagnetischen Elektroden. Der elektrische Widerstand dieses Tunnelelementes hängt von der relativen Orientierung der Magnetisierungen der beiden Ferromagnete ab und wird Tunnelmagnetowiderstand (TMR) genannt. In Abhängigkeit von der Spinpolarisation der ferromagnetischen Materialien variiert der maximal erreichbare TMR-Effekt. Für halbmetallische Ferromagnete, wie z.B. das Eisenoxid Magnetit (Fe3O4), wird eine Spinpolarisation von 100% vorhergesagt. Mit solchen Materialien könnten im Idealfall MTJs als elektrische Schalter realisiert werden. Bisher ist es nicht gelungen, Magnetit-Elektroden mit hoher Spinpolarisation in MTJs zu implementieren. Eine mögliche Ursache kann eine Interdiffusion zwischen benachbarten Barrieren- und Elektrodenmateriel sein, was die Spinpolarisation und somit den TMR stark mindern würde. In diesem Projekt soll mit Röntgen- Absorptions- und -Zirkulardichroismus-Messungen (XAS und XMCD) ortsaufgelöst die Barrieren/Elektroden-Grenzfläche untersucht werden. Mit dieser Methode ist es möglich, selbst kleinste Änderungen in der Magnetisierung und Stöchiometrie des Magnetits zu detektieren. Es soll neben dem häufig als Tunnelbarriere verwendeten Al2O3, auch das heutzutage als State of the Art verwendete MgO untersucht werden. Für die durchzuführenden Messungen ist an der Advanced Light Source (ALS) des Lawrence Berkeley National Laboratory, USA, bereits Strahlzeit beantragt und bewilligt worden.